8月19日11時15分，我國在太原衛星發射中心用“長征四號乙”運載火箭發射高分二號衛星，成功入軌並穩定運作，引起社會各界人士的高度關注。

　　而最近，公安部、環保部、農業部、中國氣象局、中國地震局、國家統計局、國家海洋局等相關部門，利用“高分一號”衛星數據和高分專項先期攻關成果，相繼取得重要發現，使公眾對“高分”的熱度再度增加。

　　那麼，高分衛星與普通衛星相比，有哪些特點？高分衛星在我國的發展情況如何，應用價值有多大？與發達國家相比，我國高分衛星技術還有哪些進步空間？

　　定位：登“高”望“遠”

　　作為我國重大科技專項之一，高分衛星不僅是“天眼工程”，也是服務經濟社會建設與發展的“應用工程”、“創新工程”。

　　“高分衛星是高解析度對地觀測衛星的一種簡稱。目前，我國已經發射了兩個高分衛星——‘高分一號’和‘二號’，其中‘高分一號’是2013年4月26日發射的，而‘高分二號’是今年8月19日發射的。”北京航空航太大學宇航學院飛行器技術係教師遊暉認為，通常情況下，衛星因其功能不同而有遙感衛星、通信衛星、科學衛星和導航衛星四種。而高分衛星屬於遙感衛星，其特點是解析度高，“高分一號”的解析度最高為兩米，“高分二號”的解析度則能夠低於一米。這裡所説的解析度指的是人們通常認為的幾何解析度。遊暉舉例，就像人們常常使用的手機螢幕解析度可以反映圖像的形狀和清晰度一樣，高分衛星的解析度還包括反映色澤和色差的輻射強度解析度、多頻段解析度，以及可以充分反映時間變化情況的時間解析度。

　　在中國空間技術研究院研究員、《國際太空》雜誌副主編龐之浩看來，去年成功發射的“高分一號”衛星有以下幾個主要特點，首先是空間解析度高，“高分”是國內解析度最高的民用衛星；其次，中解析度遙感視場非常大，目前國際上高於20米解析度高分衛星幅寬一般不超過200千米，而“高分一號”多光譜解析度16米，幅寬800千米，是目前世界上同等解析度下幅寬最大的高分衛星。此外，它的中繼測控能力以及偏航定標能力較強，“‘高分一號’衛星採用偏航90°的定標模式，在降低地面輻射場要求的同時，還可以實現全視場、多相機同時定標，其定標效率有了大幅度提高。”龐之浩解釋。“高分二號”是目前我國空間解析度最高的光學遙感衛星，光譜解析度為4米，圖像的幅寬是45千米，設計壽命5至8年。“高分二號”具備450兆雙通道傳輸速度，傳輸全國960萬平方公里的圖像數據還不到20分鐘。此外，它的相機焦距是目前我國衛星中最長的，外加其體積小、重量輕，獨具優勢。

　　“‘高分二號’具有米級空間解析度、高輻射精度以及高定位精度等諸多優點，標誌著我國遙感衛星已經進入了亞米級‘高分時代’。”龐之浩評價。

　　應用：舉“重”若“輕”

　　“‘做好應用大文章’始終是高分專項工程的出發點和落腳點。”國家航太局相關人士表示，就在8月初，雲南省魯甸縣發生地震後，該局緊急調動高分一號衛星等多顆國産遙感衛星，為國家搜救中心及時了解災情、疏通中斷道路等提供了重要資訊參考。

　　“由於高分衛星實際上是遙感衛星中的一種‘特殊’衛星，因此，同其他遙感衛星一樣可以反映城市地形、地貌，農作物分佈，生態區情況，以及為洪水、地震等自然災害救災提供幫助。”遊暉表示，高分衛星還可以在不同時間觀測同一地形，因此能夠反映城市變遷、農作物區域變遷和農作物的長勢，以及森林區的變化、自然災害的影響程度、搶救以及災後重建等情況。此外，高分衛星由於其非常高的解析度，還可以為考古等更小範圍的技術提供支援。

　　“高分一號”衛星是我國高解析度對地觀測系統重大專項系統的“首發星”，可為防災減災、現代農業以及公共安全等重大領域提供服務和決策支撐，有利於促進我國太空空間基礎設施建設，助力衛星應用企業集群和産業鏈，對推動戰略性新興産業發展具有深遠重大意義。

　　《兵器》雜誌編輯部主任肖寧告訴記者，“高分一號”在去年的澳大利亞山火、今年的巴西亞馬遜流域水災等監測方面發揮的作用可以用舉重若輕來形容，為受災國提供了大量寶貴、精確的影像資料，獲得國際社會的一致好評。

　　洞庭湖湖泊藍藻水華面積是多少？京津冀開展的高速公路周邊居民健康風險評估進展如何？杭州灣總懸浮物濃度是多少？如何製作貴州省西部地區地理國情監測圖……其實，高分衛星早已走進了人們的日常生活。

　　龐之浩介紹，“高分一號”在國土資源管理、農業監測、減災救災以及環境監測預報等方面都大有可為。“高分一號”拍攝的圖片可以幫助解決國土資源無序開發、土地違法屢禁不止等監管難題。高分衛星監測成為國土資源管理不可或缺的技術手段，亟需構建“天上看、地上查、網上管”的系統監管體系；在農業監測方面，一號衛星的研製和應用，對我國農情遙感監測水準和技術能力的提高、農情遙感監測範圍的拓展等領域正發揮巨大作用。

　　在減災救災領域，目前我國仍然是一個自然災害頻發、減災管理總體技術水準並不發達的國家，尤其是中西部地區的災害管理水準及專業化能力嚴重不足，因此，國家減災救災任務對其具有十分迫切的需要。該衛星能為減災救災提供快速、準確的決策資訊，也可提高中西部地區減災救災的業務化、專業化水準。“在環境監測及預報方面，當前我國環境形勢非常嚴峻，大力發展衛星遙感監測技術手段勢在必行。‘高分一號’拍攝的高解析度圖像對展開區域環境空氣、重大環境污染事故與環境災害、生物多樣性等遙感監測業務應用具有重要作用，將進一步提升我國環境監測能力。”龐之浩説。

　　“高分衛星除了能夠更精細化地展現所觀測地域的平面情況，還可以兩個或多個高分衛星組成一組，對同一區域、同一時間進行探測，實質上能夠給出地面物體的不同層面的圖像，即給出該物體的三維資訊。”遊暉坦言，換言之，未來的衛星群可以確定城市裏汽車的形狀，汽車的車牌號，甚至對開車司機的人臉都瞭如指掌。它對於定位、識別，甚至是旅遊方面的風景、街道觀賞等領域均會起到較大作用。

　　目標：揚“長”避“短”

　　“高分二號”衛星的空間解析度優於1米，這究竟意味著什麼？試想，“千里眼”從60萬米太空望向蔚藍的地球觀察，能清晰看見1米大小物體的輪廓，很容易分辨出正在路面行走的人以及馬路上行駛的小汽車、自行車等等。

　　雖然縱向比較起來，“高分二號”在國內遙遙領先，亞米級的衛星影像作為應用最廣泛的影響産品之一，為商業化運作提供可能。不過，橫向對比歐美等國民用遙感衛星，“高分二號”在技術和性能上還有一定的差距。要追趕上甚至超過世界先進水準，以高分專項為代表的我國民用遙感衛星還有較長的路要走。

　　我國是世界上為數不多的，並且有能力完全獨立自主研發高分衛星的國家之一，但是在地面解析度、數據處理能力以及衛星數量等方面，與美國等發達國家相比，還有著一定的差距。肖寧向記者舉例，美國第一顆1米級解析度商業遙感衛星IKONOS-2在1999年就已經發射成功，而我國直到2014年才發射了同等解析度的“高分二號”。“目前，美國已經開始銷售0.41米解析度的衛星圖像，而0.3米解析度衛星也在規劃之中。不過，我們堅信，隨著高分工程按計劃實施，我國會逐步縮小與發達國家的差距，趕上他們也是很有希望的。”肖寧表示。

　　在遊暉看來，我國目前剛剛進入亞米遙感技術的領域，仍需要學習國外的先進技術和運作的經驗。遊暉表示，除了進一步提高遙感探測的解析度外，還需要向全世界提供一定的公共服務，以此建立自己的常態數據用戶和商業用戶，依靠用戶來改進衛星圖像的處理和解析，對衛星圖像産品按需求進行細化。“此外，目前我國的高分衛星還沒有形成‘集群’效應，還不是一個‘星座’。日後應建立高分衛星‘星座’，以便開展組網應用，提高其時間解析度和快速反應能力。”龐之浩補充説。

　　在衛星影像處理技術層面同樣需要走出一條創新發展之路。目前來看，影像處理技術正朝著多元化和企業級方向發展，除了我們耳熟能詳的桌面影像處理技術以外，影像管理技術以及影像處理技術同樣有很大的發展空間。“如今，國際衛星遙感空間解析度已向亞米級突破，其極限為釐米級，便於提高目標探測精度；與此同時，不僅要提高空間解析度，覆蓋寬度也要不斷擴展，提高目標探測的效率，這些層面均需要我們深思。”龐之浩坦言。

　　實現三維成像是高分遙感衛星技術的發展方向之一。“定位精度高、機動性好也是未來的發展目標，這既可以解決幅寬短板，又便於從不同的角度分析同一幅圖片。”龐之浩告訴記者，其最終目的是希望圖像下傳之後可以直接使用。此外，國外還在發展衛星圖像直接下傳至地面移動終端等最新應用，這些領域同樣值得我國技術人員進行不斷摸索和進步。龐之浩建議。